Was hat die Bekanntgabe des Nobelpreises für Chemie 2021 mit normalen Menschen zu tun?

Am Nachmittag des 6., Pekinger Zeit, wurde der Nobelpreis für Chemie 2021 bekannt gegeben. Der amerikanische Wissenschaftler David MacMillan und der deutsche Wissenschaftler Benjamin List erhielten die Auszeichnung für „Fortschritte in der asymmetrischen organischen Katalyseforschung“.

Ursprung des Nobelpreises für Chemie

Der Nobelpreis für Chemie wurde gemäß dem Testament des berühmten schwedischen Chemikers Alfred Bernhard Nobel ins Leben gerufen. Der Preis wird „der Person verliehen, die die bedeutendste chemische Entdeckung oder Verbesserung gemacht hat“ und wird von der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften verliehen.

Der Nobelpreis für Chemie wurde erstmals 1901 dem niederländischen Chemiker Jacobus Henriks van Tove für seine Entdeckungen der Gesetze der chemischen Kinetik und des osmotischen Drucks in Lösungen sowie seine Beiträge zur Theorie der Stereochemie und des chemischen Gleichgewichts verliehen.

Was ist „asymmetrische Organokatalyse“

Katalysatoren sind ein grundlegendes Werkzeug für Chemiker, doch Forscher glaubten lange, dass im Prinzip nur zwei Arten von Katalysatoren zur Verfügung stehen: Metalle und Enzyme. Erst im Jahr 2000 entwickelten die Professoren Benjamin List und David MacMillan einen dritten Katalysator. Dieser Katalysatortyp basiert auf kleinen organischen Molekülen und wird als „asymmetrische Organokatalyse“ bezeichnet.

„Dieses katalytische Konzept ist so einfach und genial, dass sich viele Leute gefragt haben, warum wir nicht schon früher darauf gekommen sind“, sagte Johan Qvist, Vorsitzender des Nobelkomitees für Chemie.

Organische Katalysatoren funktionieren, indem sie ein stabiles Gerüst aus Kohlenstoffatomen aufbauen, an das sich aktivere chemische Gruppen anlagern können. Zu den in diesen Katalysatoren enthaltenen Elementen zählen üblicherweise Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel oder Phosphor. Dies bedeutet, dass sie umweltfreundlich und kostengünstig hergestellt und zu Produkten wie Medikamenten, Kunststoffen, Parfüms und Aromen verarbeitet werden können.

Der eigentliche Grund für die rasante Verbreitung organischer Katalysatoren ist ihre Fähigkeit, die asymmetrische Katalyse voranzutreiben. Beim Aufbau von Molekülen kommt es häufig vor, dass zwei symmetrische Moleküle entstehen, genau wie bei den Händen des Menschen. Sie sind Spiegelbilder voneinander. Chemiker benötigen jedoch normalerweise nur eines davon, insbesondere bei der Herstellung von Arzneimitteln.

Seit dem Jahr 2000 hat sich das Gebiet der Organokatalyse in atemberaubendem Tempo entwickelt. Benjamin List und David MacMillan sind weiterhin führende Köpfe auf diesem Gebiet und haben gezeigt, dass sich mit organischen Katalysatoren eine breite Palette chemischer Reaktionen antreiben lässt.

Mithilfe dieser Reaktionen können Forscher effizienter eine beliebige Anzahl von Molekülen herstellen, darunter neue Medikamente und Moleküle, die Licht in Solarzellen einfangen. Auf diese Weise haben organische Katalysatoren der Menschheit enorme Vorteile gebracht.

Die Beziehung zwischen dem Chemiepreis und den einfachen Leuten

Tatsächlich sind die wissenschaftlichen Forschungsergebnisse des Chemiepreises schon lange in das Leben der einfachen Leute integriert. Schauen wir uns zwei Beispiele an: Handybatterien und Kunststoffe.

Im Oktober 2019 teilten sich Goodenough, der „Vater der Lithiumbatterien“, Yoshino Akira, der Erfinder moderner Lithiumbatterien, und Whittingham, der bahnbrechende Forschungen auf dem Gebiet der Lithiumbatterien leistete, den Nobelpreis für Chemie in diesem Jahr.

Als Begründung wird auf der offiziellen Website des Nobelpreises angegeben: „Sie haben eine wiederaufladbare Welt geschaffen.“ Schauen Sie auf Ihre Hände und dann um sich herum. Gibt es in der Welt, in der wir leben, bereits überall Lithiumbatterien?

Ein weiteres Beispiel ist Kunststoff. Zahnbürsten, Take-away-Boxen, Handyhüllen, Flugzeugteile … Man kann sagen, dass Kunststoff in jeden Aspekt der modernen Gesellschaft integriert ist.

1953 erhielt der deutsche Wissenschaftler Staudinger den Nobelpreis für Chemie für seine Beiträge zur Polymerchemie. 1963 erhielten der italienische Wissenschaftler Natta und der deutsche Wissenschaftler Ziegler gemeinsam den Nobelpreis für Chemie für die Synthese von Polymerkunststoffen.

Neben diesen beiden Beispielen sind auch die in Krankenhäusern populäre Technologie der „Kernspinresonanztomographie“ und die Neonlichter, die den Nachthimmel schmücken, typische Beispiele für die Anwendung der Ergebnisse des Nobelpreises in der Praxis.

Nobelpreis für Chemie: Der Einfluss der Frauen wächst

Betrachtet man die Liste der Nobelpreisträger für Chemie, so sind es fast ausschließlich Männer. Es gab nur wenige Frauen, darunter Marie Curie. Auch von außen wurde dieses Thema stark kritisiert und es wurde sogar der Vorwurf erhoben, dass es zu Geschlechterdiskriminierung käme, weil „Söhne Töchtern vorgezogen würden“.

Mit dem Beginn des 21. Jahrhunderts, insbesondere in den letzten Jahren, hat sich diese Situation jedoch geändert. Um einen klaren Eindruck zu bekommen, werfen wir einen Blick auf einen Datensatz. Von 1901 bis 2020 haben 185 Personen den Nobelpreis für Chemie gewonnen, darunter nur sieben Frauen, und vier von ihnen erhielten den Preis nach dem Beginn des 21. Jahrhunderts.

Insbesondere im Jahr 2020 teilten sich der französische Wissenschaftler Charpentier und die amerikanische Wissenschaftlerin Doudna den Chemiepreis für ihre Beiträge zur Technologie der Genomeditierung. Damit wurde zum ersten Mal in der Geschichte zwei Frauen der Preis verliehen. Außerdem wurde er von den Vereinten Nationen zu einem der zehn wichtigsten Frauenmomente des Jahres 2020 gekürt.